Способ прокатки полосового металла в многоклетевом стане Советский патент 1982 года по МПК B21B1/38 

затости верхнего и нижнего валков в каждой последующей клети «многоклетевого стана изменяют на противоположное.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. Микрорельеф поверхности валков и полосы оказывает влияние на текстуру листовой стали и обуславливаемую ею нормальную пластическую анизотропию.

Установлено,что наибольший наклон плоскости си «метрии полюсной фигуры к плоскости прокатанного металла наблюдается при прокатке в валках с существенно различной шероховатостью поверхности: один валок гладкий (например, R« 0/3 мкм) , другой шероховатый . (например, RC 8 мкм). Однако отжиг металла,проката 1ного в разношероховатых валках приводит к образованию ориентировки кристаллов, близкой к беспорядочной по всему сечению листа. Текстура же рекристаллизованной стали, в которой преобладают кристаллиты с беспорядочной ориентировкой, с точки зрения штампуемости металла, является нежелательной.

Следовательно, прокатку полос в валках о различной шероховатостью следует осуществлять таким образом, чтобы после отжига; листовой стали характер распределения текстуры по сечению листа остался примерно тем же, как и в холоднодеформированном металле.

Предлагаемый способ прокатки полосового металла сохраняет достоинсва процесса прокатки полос в разношероховатых валках с точки зрения его КПД и при этом не приводит кухудщению текстуры стали после отжига.

Предлагаемый способ позволяет . осуществлять несимметричную деформацию металла в каждой клети, что обеспечивает в каждой клети (каждом проходе) высокий КПД процесса прокатки. Дополнительное повышение эффективности процесса прокатки обуславливается следующим.

При прокатке в разношероховатнх валках, как и при других способах создания несимметричности этого процесса, происходит изгиб полосы на верхний или нижний валок. Вследствие этого при прокатке полос с натяжением распределение растягивающих напряжений оказывается несимметричным по толщине полосы. Чередование же расположения гладкого и шёрохо-. ватого валков в каждой последующей клети многоклетевого стана усиливае отмеченную неравномерность распределения растягивающих напряжений от натяжения по толщине полос. Таким образом, в предлагаемом способе на несимметричность процесса

прокатки из-за различия шероховатости поверхностей верхнего и нижнего валков накладывается несимметричность, обусловленная неравномерностью -распределения растягивающих напряжений по толщине полосы В итоге за счет, появления дополнительных сдвиговых деформаций эффективность (КПД) процесса прокатки во,зрастает.

Улучшение текстуры металла в результате прокатки происходит потому что прокатка полос при чередовании / по проходам расположения шероховатого и гладкого валков (при изменении на противоположное соотношения. величин шероховатости верхнего и нижнего валков в каждой последующей клети) с точки зрения влияния на текстуру металла практически экви- валентна прокатке в двух одинаково Iшероховатых валках во всех клетях. Так, если после прокатки в первой клети при высокой шероховатости верхнего и малой шероховатости, нижнего валков на относительно гладкой поверхности полосы получается- существенный наклон плоскости симметрии полюсной фигуры, описывающей текстуру металла, то после прокатки в следующей клети, где уже верхний валок гладкий, а нижний шероховатый образуется наклон текстуры и с противоположной стороны прокатанного .металла. При этом одновременно вы1равнивается количество кристаллов с ориентировками (И2) (110) ; (001) ГнО; (111) 112 , а также процент беспорядочно ориентированны кристаллитов с одной и другой стороны (со стороны верхней и нижней поверхностей) прокатанного металла. В итоге угол наклона наибольшей оси вытянутых зерен к плоскости листа примерно такой же, как и после прокатки в двух одинаково шероховатых валках (в симметричных условиях). После отжига листовая сталь, прокатанная по предлагаемому способу,получается уже не бестекстурной,как после прокатки в разношероховатых валках без изменения соотношения величин шероховатости верхнего и нижнего валков по проходам, а подобной по текстуре металлу, прокатанному в симметричных условиях.

Таким образом, по предлагаемому способу прокатка в каждом проходе осуществляется в несимметричных по шероховатости верхнего и нижнего валков условиях с использованием всех достоинств этого процесса, а текстура металла получается, как после прокатки : в симметричных условиях (текстура благоприятная для последующей штамповки).

В общем случае предлагаемый способ предусматривает возможность изменения на противоположное не тольк соотношения величин шероховатости верхнего и нижнего валков, а и чередования по клетям направленности (типа) микрорельефа валков. Например, в первой клети верхний валок может иметь шероховатость параллельного типа, а нижний - шероховатость перпендикулярного типа, во второй же клети наоборот. Различия в направленности Микрорельефа верхнего и нижнего валков из-за разного количества захватываемой шероховатостью смазки также создают асимметрию условий трением в очаге деформации при прокатке. Однако эффект асимметрии процесса здесь слабее, чем при существенной разнице величин шероховатости верхнего и нижнего вал,ков. Следует заметить также, что асимметрию процесса прокатки в каждом последующем проходе можно изменять на обратную и другими методами например, р.каждом последующем проходе чередованием расположения вернего и нижнего валков с разными диаметрами или скоростями вращения, изменять в каждом проходе температурную асшлметрию процесса прокатки или асимметрию по условиям смазки. Однако названные пути реализации предлагаемого способа более сложны и менее эффективны.

При осуществлении предлагаемого способа на непрерывных станах расположение шероховатого и гладкого валков в последней клети стана целесообразно устанавливать таким,чтобы направление изгиба полосы,выходящей из последней клети, совпадало с направлением изгиба полосы на барабане моталки. При прокатке полос толщиной 0,5-2,-О мм с обжатиями более 5% исходя из изложенных соображений, в последней клети верхними целесообразно устанавливать более шероховатый валок. В этом .случае полоса будет загибаться, как правило, в сторону более гладкого нижнего ва-лка.

Пример. Способ опробывают на стане дуо-кварто 200 Института черной металлургии. Непрерывную холодную прокатку в многоклетевом стане с изменением на противоположное величины шероховатости верхнего и нижнего валков в каждой последующей клети моделируют прокаткой образцов полосовой стали при чередовании расположения шероховатого и гладкого валков после каждого прохода, т .ё. после каждого прохода шероховатый и гладкий валки в клети меняют местами при сохранении постоянной ориентации задаваемых в валки образцов. При сравнительной прокатке полос по известному способу (без чередования расположения в клети шероховатого и гладкого валков) расположение валков в клети и ориентацию образцов относительно валков оставляют неизменной.

Прокатывают образцы из стали 08Ю толщиной мм. Диаметр рабочих валков равен 55 мм. Величина шероховатости гладкого валка составляет RCJ 0,3 мкм, грубо шероховатого Кд 8,0 мкм. Величина обжатия образцов в каждом прЬходе составляет 12-15% при суммарной деформации, примерно равной 50%.

После прокатки по известному способу и рекристаллизационного отжига по всему сечению прокатанного получают практически беспорядочную ориентировку кристаллитов. Сталь с такой текстурой неблагоприятна для последующей штамповки.

В металле, прокатанном по предла.гаемому способу, после рекристалли|зационного отжига сохраняются крис таллиты с благоприятнь 1И для штамповки ориентировками (112) 110 ;И аксиальной текстурой (111) UVu) .Причем ориентировки кристаллитов Л111) Ч UVu) представляют наиболее сильный компонент в текстуре стали.

Таким образом, сопоставление качества текстуры листовой стали, прокатанной по известному и предлагаемому способам, показьгаает существенное преимущество предлагаемого способа, который обеспечивает улучшение текстуры металла после рекристаллизационного отжига.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа состоит в том, что он обеспечивает улучшение текстуры металла, а сле.довательно, повышает штампуемость листовой .стали. Листовая сталь для холодной штс1мповки используется в основном в автомобилестроении. Предлагаемый способ прокатки полосового металла обеспе.чива,ет за счет улучшения текстур и штампуемости снижение брака при изготовлении холодной штамповки трудновыполнимых деталей не менее, чем на 0,1%.

Формула изобретения

Способ прокатки полосового металла в многоклетевом стане, включающий несимметричную деформацию его в каждой клети путем придания различной шероховатости верхнему и нижнему валкам, отличающийся тем, что, с целью улучшения текстуры металла и увеличения эффективности процесса прокатки, соотношение величин шероховатости верхнего и 7 нижнего валков в каждой последующей клети изменяют на противоположное. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 9312448 1. Авторскоесвидетельство СССР №590021, кл, В21 В 1/38, 1977. 2. Авторскоесвидетельство СССР № 532404, кл. В21 В 1/22, 1977.